美國海軍為何為'失敗'驅逐艦配備高超音速武器

設計這艘船的工程師做出了一系列無人要求的選擇。 他們建造了一座發電量達78兆瓦的發電廠，足夠供應一個小城市的電力需求。 一艘驅逐艦內部，其主要武器是一門155毫米口徑的火炮。他們將艦體設計成 幾何形狀，此為海軍建築師在1905年對馬海戰後所放棄的設計。他們 將導彈艙分散佈置在船體外圍邊緣，而非集中於一起 在中心位置，他們將所有的機械式傳動軸和減速齒輪都替換成了電力驅動。 馬達。如此安靜，其聲學特徵據報與洛杉磯級相符。 潛水艇。這些選項中的每一項都被稱為過度設計。每一項都受到了批評。 過於複雜、過於昂貴、遠超時代需求。每一項最終都被證明是 考慮這艘艦體，這顆星球上唯一的水面作戰艦艇，竟然能攜帶一架飛行武器。 馬赫5。歡迎收看《海軍解碼》，我們將為您剖析防務新聞中被忽略的數據細節。立即訂閱 如果這對你來說很重要。今天我們將拆解三個導致成本增加的工程決策。 數十億資金投入卻連續二十年毫無成果，而我將向你展示他們或許正是最聰明的一群人。 金錢。朱瓦爾特級原本應當成為一支艦隊。海軍最初 原計劃建造32艘，後來減少至24艘，再減少至7艘，最後僅剩3艘。朱瓦爾特號，DDG-1000。朱瓦爾特號 邁克爾·蒙蘇爾號，DDG-1001。以及林登·約翰遜號，DDG-1002。隨著艦隊規模縮小，成本也 船體爆炸了。僅建造成本就每艘超過四十億美元。當你折疊時 在原本設計分佈於32艘艦體的研發工作中，數量則會上升 超過70億美元。該船的主要武器——155毫米先進火炮系統——原本應 精確射擊彈藥射程超過60海里，深入內陸。但這種專用彈藥，具有長程性能。 陸上攻擊飛彈的單位成本已超過每發80萬美元，海軍已取消該項目。 採購。兩個巨大的炮架，這艘船建造的唯一原因，如今變成了鋼製家具。 批評者稱它為一艘美得毫無用途的戰艦。而從數字來看，他們說得沒錯。 78兆瓦的發電容量輸入一門幾乎未消耗任何電力的炮。原始版本 那種原本被用來為全部78兆瓦電力提供合理解釋的武器，是電磁軌炮。 槍，一種僅利用電流來加速彈丸的武器。該計畫是 2022財政年度被取消撥款。這門火炮已無疾而終。軌道炮也已無疾而終。批評者似乎 appeared to 沒錯。接著在2023年8月，朱瓦爾特號進入密西西比州的英格爾斯造船廠。 工人拆除了槍架，並開始安裝其他設備。到2025年11月為止， 四個大口徑發射管安裝在艦體前部。2026年1月，該艦 完成船廠海試，以及原本被認為過於龐大的78兆瓦電力廠，該電力廠原計畫於20年完成。 多年來運行無誤。2026年4月，該船在整合作業期間發生了一場小火災。 船廠由船員控制，且未影響現代化進度。祖姆沃爾特 並非由政治決定所拯救，而是由物理法則所拯救，因為有三件事： 工程師們所建立的過多條件，結果卻成為發射高超音速飛行器的三個必要前提。 來自水面作戰艦艇的武器。首先從第一個開始，電力。每艘戰艦都需要動力， 但一艘船如何產生與分配電力，決定了它能成為什麼樣的船。傳統的 驅逐艦，一艘阿利·伯克級，配備四台通用電氣LM2500燃氣渦輪發動機，總輸出功率為 10萬軸馬力。這些渦輪機通過減速齒輪旋轉，驅動傳動軸。 旋轉的螺旋槳。該系統已得到驗證，數十年來一直用於移動軍艦。 但這項架構內部隱藏著一個限制。幾乎每一瓦特的能量都用於 螺旋槳。這艘船產生巨大的動力，但其機械結構已固定於 推進系統。如果你需要為新型雷達、雷射系統或導彈系統提供電力，而這些系統對電力需求極高， 兆瓦，你必須從驅動系統中竊取。沒有剩餘，也沒有餘地。你所看到的 這就是你得到的結果。朱瓦爾特級工程師們將整個架構徹底拋棄，改為安裝兩具 勞斯萊斯MT30燃氣渦輪機，每台35.4兆瓦，以及兩台勞斯萊斯RR4500渦輪發電機 每個380萬瓦。總輸出功率為780萬瓦。但不是將這些風力渦輪機連接至電網，而是…… 齒輪箱，他們將其連接到船隻全域的電力網絡。渦輪機產生電力。 電力流入共用母線，然後從該母線將電力傳送到所需之處。 至兩台驅動螺旋槳的先進感應馬達，至作戰系統，至感測器， 無論是船現在所載的，還是未來將要載的任何東西。可以這樣想：你建造一棟房子 在2005年安裝了400安培的電路斷路器，而街上其他所有房屋都只有200安培。 你的鄰居笑了起來。線路過多，容量浪費。二十年後，電力…… 車輛和家用伺服器到達並恰好需要 400 安培。你的房子是唯一一個 在不需要拆開牆壁和重新布線的船段上。以20節的巡航速度航行時， 朱姆沃尔特號的推進馬達消耗約20兆瓦的電力，其餘58兆瓦則閒置。 保留，以應對未來任何需求。155毫米口徑火炮幾乎耗盡了 那電力餘裕一點也沒有。如果那軌道砲能運作，幾乎會耗盡所有餘裕。 但這座建築的設計從來不是為了單一武器，而是為了邊界本身。 而且還有一個次級效應。那兩台先進的感應電動機，每台功率為34.6兆瓦， 取代其他水面作戰艦艇所使用的機械式變速箱和傳動軸。 沒有齒輪摩擦。沒有軸承震動。沒有機械路徑讓震動傳播。 穿過船體進入水中。結果產生了一艘排水量達一萬六千噸的驅逐艦，其水下部分 聲學特徵已被報告與核動力攻擊潛艇相當。 這麼大的船應該很吵，這艘卻悄無聲息。78兆瓦的動力，但動力…… 如果載具在發射前就被偵測並摧毀，則毫無意義。 位置。工程師們做出的第二個選擇更加 controversial，因為它 與一個世紀的造船傳統相悖。自無畏艦時代以來建造的每一艘戰艦 遵循一條規則：船體在水線以上向外擴張，上寬下窄。 物理原理很直觀：當船體傾斜時，擴張的船體會將水向外推。 產生一個抵抗傾側的恢復力，這就是為何船隻不會翻覆。 一百年來，造船工程師了解它。水手們信賴它。但朱姆瓦爾特級卻將其顛倒過來。 船體在水線以上向內收窄，這種幾何形狀稱為「內傾舷」。該船體較窄。 在甲板上的位置，而不是在水線處。看起來是倒置的。而上一次有大型海軍使用 戰艦的內傾舷側，這些艦隻在1905年的對馬海戰中沉沒。 俄羅斯的博羅季諾級戰艦具有內傾船體設計。它們在炮火中傾覆。 接下來的一百年裡，船舶設計師們一直避開這種外形。 因此，當海軍宣布其下一代驅逐艦將採用傾斜船舷設計，排水量達16,000噸時 hull，批評立刻出現。它會翻覆。它會傾覆。這只是一場物理實驗， 不是一艘軍艦。它並沒有翻覆。船隻指揮官安德魯·卡爾森船長 描述在前往阿拉斯加的航程中，穿越風浪達到六級海況、浪高13至20英尺的海域。 他聯繫了他的副官報告情況。副官正在自己的船艙內。 回應說，感覺並沒有比海況三級更糟。傳感器也確認了這一點。 內傾船體，搭配穿浪式船首，以及低於船體中央的重心，使船隻在航行時更加穩定，有效減少波浪帶來的影響，提升航行舒適性與安全性。 船體穩如磐石，讓船員根本感受不到風暴的搖晃。 但穩定性並非這種外形的原因，隱形才是關鍵。一艘傳統的驅逐艦， 長達610英尺，寬80英尺，佈滿旋轉的雷達天線盤和天線桅杆， 將雷達能量反射回源頭。這正是雷達的工作原理。它發送一個脈衝， 脈衝會在平坦的表面和直角處反射。每一根桅杆，每一個碟形天線， 每個角落都具有反射功能，但朱瓦爾特號卻完全沒有這些設計。其上層結構是一體成型的。 複合材料船殼，整合式甲板屋與開口，以及每一根天線與雷達面板 嵌入式安裝於內部。無桅杆，無旋轉天線，無外部反射器。 向內傾斜的船體會將雷達波能量偏轉至下方，進入水中。 而不是退回給寄件人。結果是，一艘排水量約為16,000長噸的船隻， 但其雷達截面積據稱與一艘小型漁船相當。 然後是船員。伯特級驅逐艦的排水量約為9,800噸。 並需要超過320人的船員。朱姆沃爾特號排水量為16,000噸，並具備作戰能力。 少於150名船員，透過全面艦船計算環境實現。 一個整合的開放式架構網路，可自動化損害管制與滅火工作， 機械管理以及整個船體的感測器融合。 自動火警抑制系統可偵測火警，並隔離受損的管路。 並在無需人工觸碰閥門的情況下啟動水霧抑制系統。 以上這些——無論是隱蔽性、自動化，還是靜音船體——都並非 原任務所必需。向海灘發射炮彈並不需要 一個漁船大小的雷達反射截面。但要接近至發射位置 同儕對手感測器網絡的範圍內，於武器發射前不觸發回應 需要每一分貝的寂靜。每一平方英寸的隱蔽。每一兆瓦的動力。 雷達無法探測。水中靜音航行。由一組可供小型城市運作的電網驅動。 十多年來，這些能力一直沒有任務。直到後來，任務終於到來。 該武器稱為「常規快速打擊」，簡稱 CPS。 兩級固體燃料火箭助推器將有效載荷送入上層大氣。 在高空，助推器分離。剩下的便是共同的高超音速滑翔體。 一架無動力飛行器，在進入大氣層後，利用自身產生的震波滑行。 速度超過5倍音速。巡航飛彈貼近地表飛行，可被追蹤。 彈道飛彈頭遵循可預測的彈道軌跡，因而可以被攔截。 滑翔體的行為有所不同。它在上層大氣中跳躍前行，並進行傾斜飛行。 它在飛行途中改變航向。每一次航向修正都會重寫截擊方程式。 對於防禦者而言。等到數學計算更新時，武器已經移動了。 地球上沒有任何實用的導彈防禦系統展示出解決該方程式的能力。 及時。僅這個物理問題就改變了發射平台必須具備的條件。射程超過1500 海里。滑翔體與陸軍的遠程高超音速武器共享。該系統 他們稱之為暗鷹。相同的彈頭，相同的物理原理，不同的發射平台。在朱姆沃爾特級驅逐艦上， 武器安裝在四個大口徑的管狀結構中，這些結構位於原先火炮安裝的位置。 每根發射管裝載三枚飛彈，每艘艦船共配備12發 CPS 計數彈藥。發射管採用冷氣系統。 彈射。壓縮氣體將飛彈推離船體，然後火箭發動機才點燃。 沒有火焰觸及甲板，沒有排氣充斥發射艙。這仍是相同的發射概念。 用於維吉尼亞級Block 5潛艇的酬載模組，這絕非巧合。 齊姆瓦爾特號每發射一輪砲彈，都會產生數據，從而降低潛艇艦隊的風險。 但朱瓦爾特號攜帶的高超音速導彈超過12枚，其餘武裝則位於 馬克57型外側垂直發射系統，共80個發射單元，分為20個模組，每個模組含四個單元。 分佈於船體外緣。每個隔間可攜帶一枚湯普羅克飛彈、一枚SM-6飛彈或一組四聯裝發射裝置。 一組用於點防禦的ESSM，或一組用於反潛作戰的VLAS ROC。發射井體積龐大， 寬 28 英吋，長 283 英吋，每罐承重超過 9,000 磅，容量足夠大，可容納 尚未設計出來的飛彈。而這裡正是區分馬克57的哲學所在。 艦隊中其他所有發射系統。在伯特級驅逐艦上，全部96個垂直發射系統艙室均位於此。 在船體中央的兩個船艙內，若單一細胞發生災難性故障， 失敗時，爆炸波會向內傳播，朝向船艦的關鍵區域。Mark 57模組位於 對外殼而言。若一個電池爆炸，爆炸衝擊會向外洩出，進入海中。這艘船 損失了一個模組。它並未損失船艦。但船艦目前的雷達，AN-SPY-3， 是為另一個時代設計的。它能追蹤沿岸目標，卻無法提供防禦。 船隻周圍的空域。海軍目前正在評估「朱姆沃爾特企業號」的修復方案。 升級方案，ZEUS。安裝 AN-SPY-6V3 雷達，此為與飛行3型伯克級驅逐艦同系列的雷達。 使用原本為取消的星座級巡防艦製造的陣列。 硬體已經存在。這艘船具備運行它的能力。問題在於三個人。 船體設計能合理化整合成本。如果答案是肯定的，那麼朱姆瓦爾特級驅逐艦就不再是一艘突擊艦。 並成為一名具備多任務作戰能力的戰鬥單位，能夠自我防衛並保護周圍的艦艇。 三艘船，每艘配備十二枚高超音速導彈，每艘配備八十個常規導彈發射單元。 雷達截面積小到無法鎖定，電力網絡則有成長空間。 2026年5月，美國海軍的造船計畫正式確定。三艘朱姆沃爾特級 驅逐艦「朱瓦爾特」號、「邁克爾·蒙蘇爾」號、「林登·約翰遜」號，正式被指定為 艦隊首艘具備實戰能力的高超音速攻擊艦。一個耗時二十年不斷面臨挑戰的計畫。 取消已經成為全球最具影響力的水面作戰艦艇計畫。 值得提出的问题不是事情是如何發生的，而是…… 為什麼這種事只會發生在這艘艦體上？一枚達到1500馬赫的高超音速武器 海里需要兆瓦級的熱管理能力，以應對發射瞬間的需求。 在火箭發動機點火之前，必須用冷氣將其推離船體。 一個要求，需要實體管體積，而標準VLS電池無法提供。 而且載著它的平台無法被雷達或水中探測到。 在接近發射位置時。隱蔽性不可或缺。聲學特徵亦不可忽視。 功率不可或缺，音量不可或缺，四者皆為必備。 而且它們必須在同一時間位於同一船體上。 地球上沒有任何一艘水面作戰艦艇是為滿足這三項需求而建造的。除了其中一艘，它之所以被建造，是基於某些特殊原因。 與高超音速無關，於2016年完成，並每年受到批評，直到該武器為止。 抵達以證明多餘部分的必要性。這就是洞察之處。工程師們並未 為任務而設計。他們設計時留有餘地。IPS 不為槍支供電，而是為其他設備供電。 接下來是CPS熱管理系統、未來定向能武器，以及SPY-6雷達。 耗電量達兆瓦級，是以往任何驅逐艦都無法負擔的。傾斜舷側並未隱藏岸上設施。 轟炸艦。電動機無法使岸轟艦靜音。兩者合起來， 他們隱藏了一個平台，必須在不被雷達和水面探測到的情況下，靠近發射位置。 因為如果攜帶它的船隻無法抵達目標，一枚射程為1500海里的高超音速導彈也毫無用處。 在發射前即已成為目標。現今的Mark 57並未搭載最新的飛彈，而是搭載了舊型飛彈。 尚未被發明出來，其容器的承重能力超過了目前任何已有的設備。 艦隊的武力庫。這就是為何五角大廈如今將朱姆瓦爾特級稱為技術橋樑。 每一發射出的子彈、每一兆瓦的紀錄、每一次以隱蔽模式進行的飛行，都會產生數據，這些數據將會 直接打造下一艘主力艦——特朗普級導彈戰艦，一艘核動力艦艇。 具備自身 CPS 管的動力戰鬥艦，排水量達三萬五千噸或以上。祖姆沃爾特號並非如此。 目的地。這正是「為容差而設計」理念奏效的證明。而如今這項證明之所以存在，唯一的理由便是…… 存在這樣一個情況，一群工程師花了二十年時間，以完全正確的方式犯了錯誤。 那麼，朱姆沃爾特級驅逐艦是否是一項耗資70億美元的錯誤？每一本工程教科書都會告訴你， 以任務為優先，打造所需之物，其餘一概砍除。朱瓦爾特號的工程師們讀過這些話。 教科書被置之不理。他們將數百萬瓦的電力灌入一個毫無負載可驅動的電網。 他們打造了隱蔽雷達探測的船體，只要雷達未對準，便能隱藏身形。他們分散武裝單位，以求生存。 那些尚未到來的威脅。二十年來，這看起來像是傲慢。三艘船，而非三十二艘。 一把沒有子彈的槍，一門從未發射的軌道炮，數十億美元埋藏在鋼鐵之中，批評者們如此說道 這根本不重要。但批評者錯過了重點。工程師們並非為此而建造。 槍。他們並不是在建造軌道砲，而是在建造房間、電氣室、物理室。 隱蔽的房間，用來藏匿他們無法命名的武器。他們不知道將會有什麼出現。 他們只知道會有什麼發生，而果然有事情發生了。